人体基本生理功能-课件

人体的基本生理功能沈阳药科大学生理教研室第三章人体的基本生理功能沈阳药科大学生理教研室第三章1第一节生命活动的基本特征A新陈代谢B兴奋性C适应性D生殖生命活动的基本特征第一节生命活动的基本特征A新陈代谢B兴奋性C适2合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）物质代谢能量代谢：物质代谢过程中伴随的能量变化（释放、转移、贮存、利用）新陈代谢合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）物质代谢能量代谢：物3兴奋性1.刺激（stimulation）人体及组织细胞所处环境的变化有效刺激无效刺激刺激的三个条件刺激的形式：物理刺激化学刺激生物刺激社会心理性刺激一定的强度一定的持续时间一定的强度对时间的变化率兴奋性1.刺激（stimulation）人体及组织细胞4电刺激（方波刺激）时间强度强度对时间的变化率不变强度时间强度－时间曲线电刺激（方波刺激）时间强度强度对时间的变化率不变强度时间强度52.反应在刺激作用下，机体或组织细胞所发生的反应变化。反应的形式机体由相对静止转变为活动状态或由活动弱转变为活动强的状态（动作电位）兴奋：抑制：机体由活动转变为相对静止状态或由活动强转变为活动弱的状态（超极化）2.反应在刺激作用下，机体或组织细胞所发生的反应的形式机体63.阈强度（thresholdintensity）强度-时间变化率固定，刺激持续时间恒定和足够时，能引起组织产生反应的最小刺激强度，又称阈值。概念：最适刺激：能够引起组织发生最大反应的最小刺激称为最适刺激。3.阈强度（thresholdintensity）强度-74.兴奋性（excitability）概念：可兴奋细胞或组织接受刺激后产生兴奋的能力称兴奋性。从生物电的角度看，可兴奋细胞受到刺激产生动作电位的能力，称为兴奋性。衡量指标：阈强度阈强度低，兴奋性高。阈强度高，兴奋性低。二者关系：4.兴奋性（excitability）概念：可兴奋细胞或组8适应性

适应机体根据环境变化调整自身行为和生理功能的过程行为性适应生理性适应分类

适应性(adaptability)机体根据环境变化调整体内各部分活动使之相协调的功能实现适应的方式：神经调节体液调节适应性适应机体根据环境变化调整自身行为和生理功能的9生殖生殖（reproduction）人体生长发育到一定阶段，男性和女性两种个体中发育成熟的生殖细胞相结合，便可形成与自己相似的子代个体，这种能力称为生殖。概念：意义：繁殖后代，延续种系生殖生殖（reproduction）人体生长发育到一10第二节神经与骨骼肌细胞的一般生理特性一、细胞生物电现象及其产生机制生物电现象及历史细胞在安静或活动时，都有生物电现象。应用：心电图、肌电图、脑电图采用微电极技术对细胞内电位变化进行研究。方法：细胞水平研究。材料：微电极、电位仪、枪乌贼大神经。第二节神经与骨骼肌细胞的一般生理特性一、细胞生物电现象及11微电极测量单一神经纤维的膜电位示意图微电极测量单一神经纤维的膜电位示意图12(一)静息电位（restingpotential,Rp）

细胞安静时，存在于细胞膜内外两侧的电位差。概念：特点：A.内负外正（极化状态）B.大小：有差异，均为mV级C.稳定的直流电位1.静息电位现象(一)静息电位（restingpotential,R130mV神经纤维微电极测量单一神经纤维的膜电位示意图++++++++++++++++++++++++¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯0mV神经纤维微电极测量单一神经纤维的膜电位示意图+++14人体基本生理功能-课件152.静息电位的产生机制（1）膜内、外的离子分布不均膜外：Na+和Cl–浓度高膜内：K+和A–浓度高由于存在离子的浓度梯度（浓度差），因此离子有顺浓度梯度，向膜内外扩散的趋势。

Na+Cl-K+A-K+2.静息电位的产生机制（1）膜内、外的离子分布不均Na+16Na+Cl-（2）细胞膜的通透性安静时对Na+和Cl–通透性小对A–几乎不通透对K+的通透性较大（K+通道开放）K+外流内负外正电位差=K+的浓度差K+净通量为0静息电位=K+的平衡电位K+A-K+Na+Cl-（2）细胞膜的通透性安静时K+外流内负外正电位差17人体基本生理功能-课件18+K+K+K+外流形成K+平衡电位神经纤维电势能30K+1K+

+

+

++++++

+

+A-浓差势能+K+K+K+外流形成K+平衡电位神经纤维电势能30K+19K+的平衡电位=59.5lg[k+]o[k+]i=-94.5mv静息电位=-90mvK+的平衡电位<静息电位？K+的平衡电位=59.5lg[k+]o[k+]i=-9420(二)细胞的动作电位（Actionpotential,Ap）活体细胞在静息电位的基础上接受刺激时，受刺激处细胞膜两侧出现的快速可逆的电位逆转和复原。概念：是细胞兴奋的标志。组成：去极化反极化或超射复极化1.动作电位现象(二)细胞的动作电位（Actionpotential,21stimulate0mV神经纤维APstimulate0mV神经纤维AP22与动作电位有关的概念极化去极化复极化反极化超极化锋电位后电位负后电位正后电位阈电位与动作电位有关的概念极化锋电位23去极化：由内负外正变为外负内正。反极化或超射：膜内电位由零变为正值。复极化：恢复至静息时内负外正的状态。极化：静息时内负外正的状态。超极化：原有静息电位值进一步降低。与极化相关的概念：去极化：由内负外正变为外负内正。反极化或超射：膜内电位由零变24

时间（ms）-70-550+35mV去极化复极化超极化超射动作电位的波形及组成

时间（ms）-70-550+35mV去极化复极化超极化超射25阈电位：细胞受刺激后，膜内去极化，达到某一临界值后产生快速的膜内电位上升变化，此临界值称为阈电位。通常比原有静息电位小10~20mV。后电位：锋电位：描记动作电位曲线，可见其快速的上升支（即去极相）和快速的下降支（即复极相）成一尖锐的脉冲，称为锋电位。在锋电位下降支最后恢复到静息电位水平以前，膜两侧电位还有一些微小而缓慢的波动，称为后电位。与电位相关的概念：负后电位（去极化电位）正后电位（超极化电位）阈电位：细胞受刺激后，膜内去极化，达到某一临界值后产生快速的26时间（ms）正后电位负后电位-70-550+35mV刺激伪迹锋电位动作电位的波形及组成后电位阈电位时间（ms）正后电位负后电位-70-550+35mV刺激伪迹272.动作电位的产生机制（1）去极化：Na+内流++++++------阈电位（高10~20mV）Na+通道开放去极化Na+的平衡电位=超射值正反馈或自生性增加去极化电位产生条件：阈刺激、阈上刺激、多次阈下刺激。2.动作电位的产生机制（1）去极化：Na+内流++++++28--------+Na+Na+++++++-----++++++细胞外细胞内1NaClNa+

浓度差12NaClRP①刺激去极化RP--------+Na+Na+++++++-----++++29（2）复极化：（3）动作电位后：过度去极化Na+通道失活电压门控K+通道开放K+外流细胞内Na+细胞外K+Na+-K+泵恢复离子分布K+外流Na+-K+交换（2）复极化：（3）动作电位后：过度去极化Na+通道失活电压30K+K+细胞外1NaCl12NaCl-+细胞内Na+K+-+泵①②③静息期复极化K+K+细胞外1NaCl12NaCl-+细胞内Na+K+-313.细胞发生动作电位期间兴奋性的周期性变化分期刺激强度兴奋性可能机制对应的Ap时程绝对不应期无限大无Na+通道处于失活状态锋电位相对不应期阈上刺激阈刺激低于正常Na+通道逐渐恢复负后电位超常期阈下刺激高于正常Na+通道恢复至备用状态，电位水平距阈电位近低常期阈上刺激低于正常电位水平距阈电位远正后电位3.细胞发生动作电位期间兴奋性的周期性变化分期刺激强度兴奋性320mV-70-9020绝对不应期相对不应期超常期0100兴奋性低常期0mV-70-9020绝对不应期相对不应期超常期0100兴奋33动作电位的组成与兴奋性周期的对应关系动作电位的组成与兴奋性周期的对应关系344.动作电位的特点“全”或“无”“全”Ap的幅度不随有效刺激强度的增强而增大膜各部分的极化状态一致，则Ap在传导过程中不衰减“无”阈下刺激不产生动作电位可传播性：不衰减4.动作电位的特点“全”或“无”“全”Ap的幅度不随有效刺激35全或无现象(AllorNone)

AP刺激指同一C上，AP的大小不随剌激强度和传导距离而改变的现象阈刺激RS全或无现象(AllorNone)AP刺36（三）细胞的局部兴奋（1）局部兴奋（局部反应）:（2）局部兴奋的特征：阈下刺激Na+通道少量开放少量Na+内流局部去极化无不应期叠加时间总和空间总和不是“全”或“无”的向周围电紧张性扩布可以总合衰减性的幅度速度（三）细胞的局部兴奋（1）局部兴奋（局部反应）:（2）局部兴37Experiments:-90-70-110-90-70-110阈下刺激电紧张扩布空间时间RSExperiments:-90-70-110-90-70-38局部兴奋与动作电位的区别：不衰减扩布电紧张扩布⑥传播特点无有⑤总和现象有无④“全或无”特点大小③膜电位变化幅度多少②钠通道开放数阈、阈上刺激、多次阈下阈下刺激①刺激强度动作电位局部兴奋区别局部兴奋与动作电位的区别：不衰减扩布电紧张扩布⑥传播特点无有39-70-55-85膜电位（mV）AP阈电位水平局部兴奋Rp水平刺激阈电位的产生记录刺激神经纤维-70-55-85膜电位（mV）AP阈电位水平局部兴奋Rp水40二、兴奋在同一细胞上的传递

A.

无髓神经纤维局部电流未兴奋段去极化兴奋沿神经纤维传导神经冲动（一）兴奋传导的机制局部电流学说二、兴奋在同一细胞上的传递A.无髓神经纤维局部电流未兴奋41神经纤维传导机制模式图神经纤维传导机制模式图42传导机制——局部电流+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+--+-+-+神经纤维A.无髓神经纤维传导机制——局部电流+++++++++++++---神经纤维43B.有髓神经纤维：跳跃式传导++++++------+++-++---+--AB髓鞘不导电，不允许离子通过局部电流在郎飞结间形成跳跃式传导B.有髓神经纤维：跳跃式传导++++++------+++44有髓神经纤维——跳跃式传导+-+--+刺激有髓神经纤维——跳跃式传导++-刺激45（二）神经纤维的传导速度与分类哺乳动物的神经纤维分三类：A类：有髓鞘的躯体传入和传出纤维B类：有髓鞘的自主神经的节前纤维C类：无髓鞘的躯体传入纤维和自主神经纤维的节后纤维（二）神经纤维的传导速度与分类哺乳动物的神经纤维分三类：A46（三）兴奋传导的特征完整性：结构和生理功能的完整双向性：向相反的两个反向传导绝缘性：使神经的调节更为精确相对不疲劳：耗能较少（三）兴奋传导的特征完整性：结构和生理功能的完整47（四）影响传导的因素细胞直径大小动作电位去极化幅度神经纤维：有髓>无髓（四）影响传导的因素细胞直径大小动作电位去极化幅48三、兴奋在不同细胞间的传递

心肌和平滑肌的细胞间存在缝隙连接。由6个称为连接子的单体蛋白形成同源六聚体。（一）动作电位通过缝隙连接的传递三、兴奋在不同细胞间的传递心肌和平滑肌的细胞间存在缝隙连接49

运动单位：一个运动神经元和所支配的所有肌纤维。（二）动作电位在神经-肌接头处的传递

运动单位：一个运动神经元和所支配的所有肌纤维。（二）动作电50神经-肌接头：运动神经末梢膜与肌膜相接触的部位。接头前膜接头后膜（终板膜）接头间隙：囊泡（ACh)N2型ACh受体~50nm1.神经-肌接头的结构线粒体小皱褶胆碱酯酶神经-肌接头：运动神经末梢膜与肌膜相接触的部位。接头前膜接51神经-肌接头的结构递质囊泡（ACh）③运动终板膜肌节②接头间隙①接头前膜神经-肌接头的结构递质囊泡（ACh）③运动终板膜肌节②接头间52

2.神经-肌接头的兴奋传递神经冲动接头前膜产生AP电压门控Ca2+通道开放Ca2+内流降低轴浆粘滞性囊泡的可移动性中和负电荷囊泡易与前膜融合囊泡向前膜移动、融合、释放AChACh+N2受体受体变构离子通道开放主要Na+内流去极化（终板电位），是局部兴奋（终板膜）电紧张方式传导达到阈电位水平AP（肌膜）在肌膜上传导促进总和2.神经-肌接头的兴奋传递神经冲动接头前膜产生AP电53人体基本生理功能-课件54人体基本生理功能-课件553.神经-肌接头兴奋传递的特征单向传递：接头前膜终板膜时间延搁易受药物和其他环境因素的影响3.神经-肌接头兴奋传递的特征单向传递：接头前膜56密胆碱：胆碱的类似物干扰胆碱转运进而影响乙酰胆碱的合成肉毒杆菌毒素：阻断乙酰胆碱的释放箭毒类药物：作用于N受体与Ach竞争N受体，无活性，称受体阻断剂。有机磷农药：抑制胆碱酯酶不可逆抑制胆碱酯酶，为神经毒剂。新斯的明：胆碱脂酶抑制剂延长乙酰胆碱的作用时间，治疗重症肌无力密胆碱：胆碱的类似物57肌纤维膜肌细胞核终末池肌原纤维线粒体三联管T小管肌质网细胞液四骨骼肌的收缩肌纤维膜肌细胞核终末池肌原纤维线粒体三联管T小管肌质网细胞液58三联管三联管59横管系统纵管系统凹入细胞内的肌膜肌质网（肌浆网）（T管）（L管）传导动作电位、信息Ca2+泵Ryanodine受体储Ca2+释放Ca2+L型Ca2+通道结构基础：

三联管（一）骨骼肌的兴奋-收缩耦联T管L管终池三联管横管系统纵管系统凹入细胞内的肌膜肌质网（肌浆网）（T管）（L60骨骼肌纤维终末池中Ca离子的释放过程骨骼肌纤维终末池中Ca离子的释放过程61（二）骨骼肌的收缩原理1.肌丝的分子组成骨骼肌→肌纤维肌浆细胞核肌原纤维肌管系统肌膜粗肌丝细肌丝横管纵管肌肉肌纤维肌原纤维（二）骨骼肌的收缩原理1.肌丝的分子组成骨骼肌→肌纤维肌浆62肌节：是肌细胞的基本功能单位。相邻Z线间的一段肌原纤维＝1/2明带+暗带+1/2明带肌节：是肌细胞的基本功能单位。相邻Z线间的一段肌原纤维＝163肌肉收缩时肌细胞内肌丝并没缩短，只是细肌丝向粗肌丝之间的滑行，造成相邻Z线相互靠近，肌小节长度变短（暗带长度不变，明带长度缩短，H带也变短），从而导致肌原纤维以致整个肌细胞和整块肌肉的收缩肌丝滑行学说肌肉收缩时肌细胞内肌丝并没缩短，只是细肌丝向粗肌丝之间的滑行64（1）粗肌丝分子组成：肌球蛋白（肌凝蛋白）杆状部→主干球状头→横桥

200~300个

长杆状主干球状头—横桥（1）粗肌丝分子组成：肌球蛋白（肌凝蛋白）杆状部→主干球65横桥的特点：A.是ATP酶，可水解ATP供能B.与细肌丝中的肌纤蛋白可逆性地结合。结合一个位点头向M线方向扭动，拖拉细肌丝分离再结合下一个位点激活横桥的特点：A.是ATP酶，可水解ATP供能B.与细肌丝中66（2）细肌丝分子组成肌动（纤）蛋白原肌球（凝）蛋白肌钙蛋白球形单体→双螺旋体→主干每一个单体上有一个与肌球蛋白的结合位点纤维状单体→双螺旋结构安静时，覆盖肌动蛋白上各结合位点球形TCIT：结合至原肌球蛋白C：与Ca2+亲和I:信息传递（2）细肌丝分子组成肌动（纤）蛋白原肌球（凝）蛋白肌67原肌凝蛋白（tropomyosin）肌纤蛋白（actin）肌钙蛋白（troponin）①肌纤蛋白：每一个单体上有一个与肌凝蛋白的结合位点②原肌凝蛋白：安静时，覆盖肌纤蛋白上各结合位点③肌钙蛋白：与Ca2＋结合后，导致肌纤蛋白结合位点暴露原肌凝蛋白（tropomyosin）肌纤蛋白（actin）肌68

细肌丝的分子组成肌动蛋白原肌球蛋白肌钙蛋白细肌丝的分子组成肌动蛋白原肌球蛋白肌钙蛋白69收缩蛋白调节蛋白肌动蛋白肌钙蛋白肌球蛋白原肌球蛋白收缩蛋白调节蛋白肌动蛋白肌钙蛋白肌球蛋白原肌球蛋白702.肌丝滑行的基本过程2.肌丝滑行的基本过程71骨骼肌收缩的机制肌浆中Ca2+浓度增加到阈值，肌钙蛋白和原肌凝蛋白发生构型改变，肌纤蛋白上结合位点暴露。横桥头部与结合位点接触并结合头向暗带中央扭动，细肌丝随之拖向肌节中央方向肌浆中Ca2+浓度降低到另一阈值，肌钙蛋白与Ca2+分离，结合位点被覆盖，细肌丝退回原位。Ca2+与肌钙蛋白的结合和分离是触发和终止肌丝滑行的关键因素。（横桥周期）肌节缩短肌原纤维缩短肌细胞缩短骨骼肌收缩的机制肌浆中Ca2+浓度增加到阈值，肌钙蛋白和原肌72肌浆Ca2+浓度增加导致肌纤蛋白上的结合点暴露图解肌浆Ca2+浓度增加导致肌纤蛋白上的结合点暴露图解73肌肉收缩肌肉舒张肌肉收缩肌肉舒张74

75人体基本生理功能-课件76神经-肌接头兴奋传递骨骼肌收缩神经-肌接头兴奋传递骨骼肌收缩77一个运动神经元收到刺激后，为什么其所支配的所有肌纤维会发生收缩。一个运动神经元收到刺激后，为什么其所支配的所有肌纤维会发生收78刺激静息电位→动作电位→Ap沿神经纤维传导至神经纤维末梢→神经肌接头的兴奋传递→骨骼肌纤维得到Ap刺激静息电位→动作电位→Ap沿神经纤维传导至神经纤维末梢→神79Ap在骨骼肌细胞膜传导→兴奋收缩偶联→骨骼肌收缩骨骼肌得到兴奋后，开始收缩Ap在骨骼肌细胞膜传导→兴奋收缩偶联→骨骼肌收缩骨骼肌得到兴80（三）骨骼肌收缩的外在表现

1.等张收缩和等长收缩肌肉收缩时：长度、张力发生变化等张收缩（动力性收缩）：等长收缩（静力性收缩）：长度缩短，张力不变长度不变，张力升高（三）骨骼肌收缩的外在表现1.等张收缩和等长收缩肌肉收缩812.单收缩和收缩的复合（1）单收缩单收缩曲线与刺激强度的关系：阈下刺激：无反应。阈刺激：小强度收缩。少量兴奋性高的N兴奋阈上刺激：较大的收缩。最适刺激：收缩强度最大。支配骨骼肌的全部N纤维兴奋收缩的空间总和2.单收缩和收缩的复合（1）单收缩单收缩曲线与刺激强度82一块完整的肌肉收缩是由许多运动单位共同完成一块完整的肌肉收缩是由许多运动单位共同完成83阈下刺激

由于刺激强度过低，支配骨骼肌的运动神经纤维未能产生兴奋，即动作电位，骨骼肌没有收缩。阈下刺激84阈刺激

当刺激强度增大到阈值时，少数兴奋性高的运动神经纤维产生兴奋，它们所支配的骨骼肌纤维得到兴奋，开始收缩。阈刺激85阈上刺激

刺激强度进一步增大，更多的运动神经纤维开始兴奋，有更多的骨骼肌纤维开始收缩，收缩强度增加。阈上刺激86最适刺激

当刺激强度增大到某一数值时，全部的运动神经纤维开始兴奋，所有的骨骼肌纤维同时收缩，出现最大收缩。最适刺激87肌肉收缩的单收缩曲线1-2潜伏期；2-3收缩期；3-4舒张期；每小格为0.01秒肌肉收缩的单收缩曲线1-2潜伏期；2-3收缩期；3-4舒张期88（2）强直收缩不完全强直收缩完全强直收缩连续刺激，改变刺激频率：收缩的时间总和刺激间隔>单收缩时程各自分离的单收缩刺激间隔<单收缩时程刺激间隔>收缩期刺激间隔<收缩期强直收缩中的肌肉收缩波可以融合，但肌膜上的AP不融合（2）强直收缩不完全强直收缩完全强直收缩连续刺激，改变刺激89频率效应的总和单收缩不完全强直收缩强直收缩复合收缩频率效应的总和单收缩不完全强直收缩强直收缩复合收缩90强直收缩示意图强直收缩示意图91第三节人体与环境一、人体与外环境自然环境：气温、气压、光照、温度、环境中的化学成分、微生物种类等社会环境：社会因素和心理因素第三节人体与环境一、人体与外环境自然环境：气温、气压、光92细胞内液：2/3

体液：人体中所含的水份及溶解于其中的物质。血浆：1/5淋巴液组织液脑脊液、房水等最活跃的部分4/5细胞外液：1/3血浆组织液淋巴液细胞内液二、内环境与稳态（一）体液与体液分布细胞内液：2/3体液：人体中所含的水份及溶解于其中的物质。93（二）内环境:细胞直接生存的环境,即细胞外液O2和CO2分压渗透压温度pH各种离子浓度理化性质处于一种相对稳定的状态特征（三）

内环境稳态（homeostasis）机体内环境的各种理化性质保持相对稳定的状态称为稳态。（二）内环境:细胞直接生存的环境,即细胞外液O2和CO294

生理学研究的重点内容：基本概念基本生命活动过程生理过程的调节调节的目标:内环境稳态调节方式：神经调节、体液调节、自身调节调节的精确：体内的反馈控制系统第四节人体基本功能的调节生理学研究的重点内容：基本概念调节的目标:内环境95一、神经调节反射(reflex)：在中枢神经系统的参与下，机体对内、外环境的变化所作出的规律性反应。

实现反射的结构基础是反射弧(reflexarc)效应器感受器传入神经神经中枢传出神经特点：迅速、准确、短暂、局限。一、神经调节反射(reflex)：在中枢神经系统的参与下，机96

反射弧反射弧97P4必须有完整的反射弧P4必须有完整的反射弧98二、体液调节概念：方式：特点：缓慢、温和、持久、广泛。内分泌细胞远隔分泌：血液循环至远隔靶器官旁分泌：弥散作用至邻近细胞自分泌：作用自身及周围同类细胞特殊的化学物质（激素）靶细胞调节功能二、体液调节概念：内分泌细胞远隔分泌：血液循环至远隔靶器官旁99人体基本生理功能-课件100人体基本生理功能-课件101

神经-体液调节：在某些情况下，神经调节和体液调节存在密切的关系1.体液调节是神经调节的一种传出方式2.神经分泌3.神经系统发育、功能受体液系统影响神经-体液调节：在某些情况下，神经调节和体液调节存在密切的102人体基本生理功能-课件103三、自身调节概念：特点：范围小，不十分灵敏机体的一些组织细胞能在不依赖于神经、体液因素的作用下，自身对周围环境的变化发生的适应性反应。

例：骨骼肌、心脏三、自身调节概念：机体的一些组织细胞能在不依赖于神经、体液因104第五节体内控制系统非自动控制系统：“开环”系统反馈控制系统：“闭环”系统前馈控制系统：超前性和预见性第五节体内控制系统非自动控制系统：“开环”系统105下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴下丘脑CRH腺垂体ACTH肾上腺皮质束状带、网状带糖皮质H分泌分泌分泌（+）（+）应激反应中刺激中枢N系统（+）闭环调节开环调节负反馈负反馈一、非自动控制系统下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴下丘脑CRH腺垂体ACTH肾上腺106

二、反馈控制系统反馈：调节产生的效应作为一个刺激影响调节过程的某一环节，使调节过程加强或减弱。环境机体神经调节体液调节自身调节反应正反馈负反馈加强减弱二、反馈控制系统反馈：调节产生的效应作为一个刺激影响调节过107（一）负反馈：调节的结果反过来使调节的原因或过程减弱意义：使机体的某项功能保持恒定例如：减压反射（二）正反馈：调节的结果反过来使调节的原因或过程加强意义：使机体的某项功能在同一方向不断加强，使这一功能得以迅速完成例如：排尿反射、生理性止血（一）负反馈：调节的结果反过来使调节的原因或过程减弱意义：使108BP↑

→

颈A窦、主A弓感受器(+)神经中枢效应器BP↓(-)减压反射BP↑→颈A窦、主A弓感受器(+)神经中枢效应器BP↓(109甲状腺激素分泌调节甲状腺激素分泌调节110血糖调节血糖胰腺分泌胰岛素肝脏摄取葡萄糖各组织摄取葡萄糖血糖血糖保持稳态血糖调节血糖胰腺分泌胰岛素肝脏摄取葡萄糖各组织摄取葡萄糖111排尿反射排尿反射112调节的结果反过来使调节的原因或过程减弱调节的结果反过来使调节的原因或过程加强使机体的某项功能保持恒定使机体的某项功能在同一方向不断加强，使这一功能得以迅速完成减压反射、肺牵张反射、甲状腺激素分泌等排尿反射、血液凝固、去极化过程Na+通道开放、胃蛋白酶原的激活数量多少定义意义举例负反馈正反馈调节的结果反过来使调节的原因或过程减弱调节的结果反过来使调节113三、前馈控制系统控制部分发出指令使受控部分进行某一活动，同时又通过另一快捷途径向受控部分发出前馈信号，受控部分在接受控制部分指令进行活动时，又及时地受到前馈信号的调控，因此活动可以更加准确，这就是前馈(feed-forward)。三、前馈控制系统控制部分发出指令使受控部分进行某一活动，同时114将手伸向某一目标神经系统（控制部分）↓骨骼肌（受控部分）↓手伸向目标前馈信号（恰到好处）将手伸向某一目标神经系统（控制部分）前馈信号（恰到好115

条件反射实际上就是前馈。如：进食之前，食物的形象、气味及有关的语言等条件刺激引起唾液分泌增加，为食物的消化提前做好准备就是前馈。条件反射实际上就是前馈。116条件刺激非条件反射条件刺激+非条件反射条件反射条件刺激非条件反射条件刺激+非条件反射条件反射117人体基本生理功能-课件118前馈：具有超前性、预见性，能够提前作出适应性反应。负反馈：无预见性，一般是在某一生理功能发生变化后才发挥作用，相对滞后。前馈：具有超前性、预见性，能够提前作出适应性反应。负反馈：无119谢谢！120谢谢！120人体的基本生理功能沈阳药科大学生理教研室第三章人体的基本生理功能沈阳药科大学生理教研室第三章121第一节生命活动的基本特征A新陈代谢B兴奋性C适应性D生殖生命活动的基本特征第一节生命活动的基本特征A新陈代谢B兴奋性C适122合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）物质代谢能量代谢：物质代谢过程中伴随的能量变化（释放、转移、贮存、利用）新陈代谢合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）物质代谢能量代谢：物123兴奋性1.刺激（stimulation）人体及组织细胞所处环境的变化有效刺激无效刺激刺激的三个条件刺激的形式：物理刺激化学刺激生物刺激社会心理性刺激一定的强度一定的持续时间一定的强度对时间的变化率兴奋性1.刺激（stimulation）人体及组织细胞124电刺激（方波刺激）时间强度强度对时间的变化率不变强度时间强度－时间曲线电刺激（方波刺激）时间强度强度对时间的变化率不变强度时间强度1252.反应在刺激作用下，机体或组织细胞所发生的反应变化。反应的形式机体由相对静止转变为活动状态或由活动弱转变为活动强的状态（动作电位）兴奋：抑制：机体由活动转变为相对静止状态或由活动强转变为活动弱的状态（超极化）2.反应在刺激作用下，机体或组织细胞所发生的反应的形式机体1263.阈强度（thresholdintensity）强度-时间变化率固定，刺激持续时间恒定和足够时，能引起组织产生反应的最小刺激强度，又称阈值。概念：最适刺激：能够引起组织发生最大反应的最小刺激称为最适刺激。3.阈强度（thresholdintensity）强度-1274.兴奋性（excitability）概念：可兴奋细胞或组织接受刺激后产生兴奋的能力称兴奋性。从生物电的角度看，可兴奋细胞受到刺激产生动作电位的能力，称为兴奋性。衡量指标：阈强度阈强度低，兴奋性高。阈强度高，兴奋性低。二者关系：4.兴奋性（excitability）概念：可兴奋细胞或组128适应性

适应机体根据环境变化调整自身行为和生理功能的过程行为性适应生理性适应分类

适应性(adaptability)机体根据环境变化调整体内各部分活动使之相协调的功能实现适应的方式：神经调节体液调节适应性适应机体根据环境变化调整自身行为和生理功能的129生殖生殖（reproduction）人体生长发育到一定阶段，男性和女性两种个体中发育成熟的生殖细胞相结合，便可形成与自己相似的子代个体，这种能力称为生殖。概念：意义：繁殖后代，延续种系生殖生殖（reproduction）人体生长发育到一130第二节神经与骨骼肌细胞的一般生理特性一、细胞生物电现象及其产生机制生物电现象及历史细胞在安静或活动时，都有生物电现象。应用：心电图、肌电图、脑电图采用微电极技术对细胞内电位变化进行研究。方法：细胞水平研究。材料：微电极、电位仪、枪乌贼大神经。第二节神经与骨骼肌细胞的一般生理特性一、细胞生物电现象及131微电极测量单一神经纤维的膜电位示意图微电极测量单一神经纤维的膜电位示意图132(一)静息电位（restingpotential,Rp）

细胞安静时，存在于细胞膜内外两侧的电位差。概念：特点：A.内负外正（极化状态）B.大小：有差异，均为mV级C.稳定的直流电位1.静息电位现象(一)静息电位（restingpotential,R1330mV神经纤维微电极测量单一神经纤维的膜电位示意图++++++++++++++++++++++++¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯0mV神经纤维微电极测量单一神经纤维的膜电位示意图+++134人体基本生理功能-课件1352.静息电位的产生机制（1）膜内、外的离子分布不均膜外：Na+和Cl–浓度高膜内：K+和A–浓度高由于存在离子的浓度梯度（浓度差），因此离子有顺浓度梯度，向膜内外扩散的趋势。

Na+Cl-K+A-K+2.静息电位的产生机制（1）膜内、外的离子分布不均Na+136Na+Cl-（2）细胞膜的通透性安静时对Na+和Cl–通透性小对A–几乎不通透对K+的通透性较大（K+通道开放）K+外流内负外正电位差=K+的浓度差K+净通量为0静息电位=K+的平衡电位K+A-K+Na+Cl-（2）细胞膜的通透性安静时K+外流内负外正电位差137人体基本生理功能-课件138+K+K+K+外流形成K+平衡电位神经纤维电势能30K+1K+

+

+

++++++

+

+A-浓差势能+K+K+K+外流形成K+平衡电位神经纤维电势能30K+139K+的平衡电位=59.5lg[k+]o[k+]i=-94.5mv静息电位=-90mvK+的平衡电位<静息电位？K+的平衡电位=59.5lg[k+]o[k+]i=-94140(二)细胞的动作电位（Actionpotential,Ap）活体细胞在静息电位的基础上接受刺激时，受刺激处细胞膜两侧出现的快速可逆的电位逆转和复原。概念：是细胞兴奋的标志。组成：去极化反极化或超射复极化1.动作电位现象(二)细胞的动作电位（Actionpotential,141stimulate0mV神经纤维APstimulate0mV神经纤维AP142与动作电位有关的概念极化去极化复极化反极化超极化锋电位后电位负后电位正后电位阈电位与动作电位有关的概念极化锋电位143去极化：由内负外正变为外负内正。反极化或超射：膜内电位由零变为正值。复极化：恢复至静息时内负外正的状态。极化：静息时内负外正的状态。超极化：原有静息电位值进一步降低。与极化相关的概念：去极化：由内负外正变为外负内正。反极化或超射：膜内电位由零变144

时间（ms）-70-550+35mV去极化复极化超极化超射动作电位的波形及组成

时间（ms）-70-550+35mV去极化复极化超极化超射145阈电位：细胞受刺激后，膜内去极化，达到某一临界值后产生快速的膜内电位上升变化，此临界值称为阈电位。通常比原有静息电位小10~20mV。后电位：锋电位：描记动作电位曲线，可见其快速的上升支（即去极相）和快速的下降支（即复极相）成一尖锐的脉冲，称为锋电位。在锋电位下降支最后恢复到静息电位水平以前，膜两侧电位还有一些微小而缓慢的波动，称为后电位。与电位相关的概念：负后电位（去极化电位）正后电位（超极化电位）阈电位：细胞受刺激后，膜内去极化，达到某一临界值后产生快速的146时间（ms）正后电位负后电位-70-550+35mV刺激伪迹锋电位动作电位的波形及组成后电位阈电位时间（ms）正后电位负后电位-70-550+35mV刺激伪迹1472.动作电位的产生机制（1）去极化：Na+内流++++++------阈电位（高10~20mV）Na+通道开放去极化Na+的平衡电位=超射值正反馈或自生性增加去极化电位产生条件：阈刺激、阈上刺激、多次阈下刺激。2.动作电位的产生机制（1）去极化：Na+内流++++++148--------+Na+Na+++++++-----++++++细胞外细胞内1NaClNa+

浓度差12NaClRP①刺激去极化RP--------+Na+Na+++++++-----++++149（2）复极化：（3）动作电位后：过度去极化Na+通道失活电压门控K+通道开放K+外流细胞内Na+细胞外K+Na+-K+泵恢复离子分布K+外流Na+-K+交换（2）复极化：（3）动作电位后：过度去极化Na+通道失活电压150K+K+细胞外1NaCl12NaCl-+细胞内Na+K+-+泵①②③静息期复极化K+K+细胞外1NaCl12NaCl-+细胞内Na+K+-1513.细胞发生动作电位期间兴奋性的周期性变化分期刺激强度兴奋性可能机制对应的Ap时程绝对不应期无限大无Na+通道处于失活状态锋电位相对不应期阈上刺激阈刺激低于正常Na+通道逐渐恢复负后电位超常期阈下刺激高于正常Na+通道恢复至备用状态，电位水平距阈电位近低常期阈上刺激低于正常电位水平距阈电位远正后电位3.细胞发生动作电位期间兴奋性的周期性变化分期刺激强度兴奋性1520mV-70-9020绝对不应期相对不应期超常期0100兴奋性低常期0mV-70-9020绝对不应期相对不应期超常期0100兴奋153动作电位的组成与兴奋性周期的对应关系动作电位的组成与兴奋性周期的对应关系1544.动作电位的特点“全”或“无”“全”Ap的幅度不随有效刺激强度的增强而增大膜各部分的极化状态一致，则Ap在传导过程中不衰减“无”阈下刺激不产生动作电位可传播性：不衰减4.动作电位的特点“全”或“无”“全”Ap的幅度不随有效刺激155全或无现象(AllorNone)

AP刺激指同一C上，AP的大小不随剌激强度和传导距离而改变的现象阈刺激RS全或无现象(AllorNone)AP刺156（三）细胞的局部兴奋（1）局部兴奋（局部反应）:（2）局部兴奋的特征：阈下刺激Na+通道少量开放少量Na+内流局部去极化无不应期叠加时间总和空间总和不是“全”或“无”的向周围电紧张性扩布可以总合衰减性的幅度速度（三）细胞的局部兴奋（1）局部兴奋（局部反应）:（2）局部兴157Experiments:-90-70-110-90-70-110阈下刺激电紧张扩布空间时间RSExperiments:-90-70-110-90-70-158局部兴奋与动作电位的区别：不衰减扩布电紧张扩布⑥传播特点无有⑤总和现象有无④“全或无”特点大小③膜电位变化幅度多少②钠通道开放数阈、阈上刺激、多次阈下阈下刺激①刺激强度动作电位局部兴奋区别局部兴奋与动作电位的区别：不衰减扩布电紧张扩布⑥传播特点无有159-70-55-85膜电位（mV）AP阈电位水平局部兴奋Rp水平刺激阈电位的产生记录刺激神经纤维-70-55-85膜电位（mV）AP阈电位水平局部兴奋Rp水160二、兴奋在同一细胞上的传递

A.

无髓神经纤维局部电流未兴奋段去极化兴奋沿神经纤维传导神经冲动（一）兴奋传导的机制局部电流学说二、兴奋在同一细胞上的传递A.无髓神经纤维局部电流未兴奋161神经纤维传导机制模式图神经纤维传导机制模式图162传导机制——局部电流+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+--+-+-+神经纤维A.无髓神经纤维传导机制——局部电流+++++++++++++---神经纤维163B.有髓神经纤维：跳跃式传导++++++------+++-++---+--AB髓鞘不导电，不允许离子通过局部电流在郎飞结间形成跳跃式传导B.有髓神经纤维：跳跃式传导++++++------+++164有髓神经纤维——跳跃式传导+-+--+刺激有髓神经纤维——跳跃式传导++-刺激165（二）神经纤维的传导速度与分类哺乳动物的神经纤维分三类：A类：有髓鞘的躯体传入和传出纤维B类：有髓鞘的自主神经的节前纤维C类：无髓鞘的躯体传入纤维和自主神经纤维的节后纤维（二）神经纤维的传导速度与分类哺乳动物的神经纤维分三类：A166（三）兴奋传导的特征完整性：结构和生理功能的完整双向性：向相反的两个反向传导绝缘性：使神经的调节更为精确相对不疲劳：耗能较少（三）兴奋传导的特征完整性：结构和生理功能的完整167（四）影响传导的因素细胞直径大小动作电位去极化幅度神经纤维：有髓>无髓（四）影响传导的因素细胞直径大小动作电位去极化幅168三、兴奋在不同细胞间的传递

心肌和平滑肌的细胞间存在缝隙连接。由6个称为连接子的单体蛋白形成同源六聚体。（一）动作电位通过缝隙连接的传递三、兴奋在不同细胞间的传递心肌和平滑肌的细胞间存在缝隙连接169

运动单位：一个运动神经元和所支配的所有肌纤维。（二）动作电位在神经-肌接头处的传递

运动单位：一个运动神经元和所支配的所有肌纤维。（二）动作电170神经-肌接头：运动神经末梢膜与肌膜相接触的部位。接头前膜接头后膜（终板膜）接头间隙：囊泡（ACh)N2型ACh受体~50nm1.神经-肌接头的结构线粒体小皱褶胆碱酯酶神经-肌接头：运动神经末梢膜与肌膜相接触的部位。接头前膜接171神经-肌接头的结构递质囊泡（ACh）③运动终板膜肌节②接头间隙①接头前膜神经-肌接头的结构递质囊泡（ACh）③运动终板膜肌节②接头间172

2.神经-肌接头的兴奋传递神经冲动接头前膜产生AP电压门控Ca2+通道开放Ca2+内流降低轴浆粘滞性囊泡的可移动性中和负电荷囊泡易与前膜融合囊泡向前膜移动、融合、释放AChACh+N2受体受体变构离子通道开放主要Na+内流去极化（终板电位），是局部兴奋（终板膜）电紧张方式传导达到阈电位水平AP（肌膜）在肌膜上传导促进总和2.神经-肌接头的兴奋传递神经冲动接头前膜产生AP电173人体基本生理功能-课件174人体基本生理功能-课件1753.神经-肌接头兴奋传递的特征单向传递：接头前膜终板膜时间延搁易受药物和其他环境因素的影响3.神经-肌接头兴奋传递的特征单向传递：接头前膜176密胆碱：胆碱的类似物干扰胆碱转运进而影响乙酰胆碱的合成肉毒杆菌毒素：阻断乙酰胆碱的释放箭毒类药物：作用于N受体与Ach竞争N受体，无活性，称受体阻断剂。有机磷农药：抑制胆碱酯酶不可逆抑制胆碱酯酶，为神经毒剂。新斯的明：胆碱脂酶抑制剂延长乙酰胆碱的作用时间，治疗重症肌无力密胆碱：胆碱的类似物177肌纤维膜肌细胞核终末池肌原纤维线粒体三联管T小管肌质网细胞液四骨骼肌的收缩肌纤维膜肌细胞核终末池肌原纤维线粒体三联管T小管肌质网细胞液178三联管三联管179横管系统纵管系统凹入细胞内的肌膜肌质网（肌浆网）（T管）（L管）传导动作电位、信息Ca2+泵Ryanodine受体储Ca2+释放Ca2+L型Ca2+通道结构基础：

三联管（一）骨骼肌的兴奋-收缩耦联T管L管终池三联管横管系统纵管系统凹入细胞内的肌膜肌质网（肌浆网）（T管）（L180骨骼肌纤维终末池中Ca离子的释放过程骨骼肌纤维终末池中Ca离子的释放过程181（二）骨骼肌的收缩原理1.肌丝的分子组成骨骼肌→肌纤维肌浆细胞核肌原纤维肌管系统肌膜粗肌丝细肌丝横管纵管肌肉肌纤维肌原纤维（二）骨骼肌的收缩原理1.肌丝的分子组成骨骼肌→肌纤维肌浆182肌节：是肌细胞的基本功能单位。相邻Z线间的一段肌原纤维＝1/2明带+暗带+1/2明带肌节：是肌细胞的基本功能单位。相邻Z线间的一段肌原纤维＝1183肌肉收缩时肌细胞内肌丝并没缩短，只是细肌丝向粗肌丝之间的滑行，造成相邻Z线相互靠近，肌小节长度变短（暗带长度不变，明带长度缩短，H带也变短），从而导致肌原纤维以致整个肌细胞和整块肌肉的收缩肌丝滑行学说肌肉收缩时肌细胞内肌丝并没缩短，只是细肌丝向粗肌丝之间的滑行184（1）粗肌丝分子组成：肌球蛋白（肌凝蛋白）杆状部→主干球状头→横桥

200~300个

长杆状主干球状头—横桥（1）粗肌丝分子组成：肌球蛋白（肌凝蛋白）杆状部→主干球185横桥的特点：A.是ATP酶，可水解ATP供能B.与细肌丝中的肌纤蛋白可逆性地结合。结合一个位点头向M线方向扭动，拖拉细肌丝分离再结合下一个位点激活横桥的特点：A.是ATP酶，可水解ATP供能B.与细肌丝中186（2）细肌丝分子组成肌动（纤）蛋白原肌球（凝）蛋白肌钙蛋白球形单体→双螺旋体→主干每一个单体上有一个与肌球蛋白的结合位点纤维状单体→双螺旋结构安静时，覆盖肌动蛋白上各结合位点球形TCIT：结合至原肌球蛋白C：与Ca2+亲和I:信息传递（2）细肌丝分子组成肌动（纤）蛋白原肌球（凝）蛋白肌187原肌凝蛋白（tropomyosin）肌纤蛋白（actin）肌钙蛋白（troponin）①肌纤蛋白：每一个单体上有一个与肌凝蛋白的结合位点②原肌凝蛋白：安静时，覆盖肌纤蛋白上各结合位点③肌钙蛋白：与Ca2＋结合后，导致肌纤蛋白结合位点暴露原肌凝蛋白（tropomyosin）肌纤蛋白（actin）肌188

细肌丝的分子组成肌动蛋白原肌球蛋白肌钙蛋白细肌丝的分子组成肌动蛋白原肌球蛋白肌钙蛋白189收缩蛋白调节蛋白肌动蛋白肌钙蛋白肌球蛋白原肌球蛋白收缩蛋白调节蛋白肌动蛋白肌钙蛋白肌球蛋白原肌球蛋白1902.肌丝滑行的基本过程2.肌丝滑行的基本过程191骨骼肌收缩的机制肌浆中Ca2+浓度增加到阈值，肌钙蛋白和原肌凝蛋白发生构型改变，肌纤蛋白上结合位点暴露。横桥头部与结合位点接触并结合头向暗带中央扭动，细肌丝随之拖向肌节中央方向肌浆中Ca2+浓度降低到另一阈值，肌钙蛋白与Ca2+分离，结合位点被覆盖，细肌丝退回原位。Ca2+与肌钙蛋白的结合和分离是触发和终止肌丝滑行的关键因素。（横桥周期）肌节缩短肌原纤维缩短肌细胞缩短骨骼肌收缩的机制肌浆中Ca2+浓度增加到阈值，肌钙蛋白和原肌192肌浆Ca2+浓度增加导致肌纤蛋白上的结合点暴露图解肌浆Ca2+浓度增加导致肌纤蛋白上的结合点暴露图解193肌肉收缩肌肉舒张肌肉收缩肌肉舒张194

195人体基本生理功能-课件196神经-肌接头兴奋传递骨骼肌收缩神经-肌接头兴奋传递骨骼肌收缩197一个运动神经元收到刺激后，为什么其所支配的所有肌纤维会发生收缩。一个运动神经元收到刺激后，为什么其所支配的所有肌纤维会发生收198刺激静息电位→动作电位→Ap沿神经纤维传导至神经纤维末梢→神经肌接头的兴奋传递→骨骼肌纤维得到Ap刺激静息电位→动作电位→Ap沿神经纤维传导至神经纤维末梢→神199Ap在骨骼肌细胞膜传导→兴奋收缩偶联→骨骼肌收缩骨骼肌得到兴奋后，开始收缩Ap在骨骼肌细胞膜传导→兴奋收缩偶联→骨骼肌收缩骨骼肌得到兴200（三）骨骼肌收缩的外在表现

1.等张收缩和等长收缩肌肉收缩时：长度、张力发生变化等张收缩（动力性收缩）：等长收缩（静力性收缩）：长度缩短，张力不变长度不变，张力升高（三）骨骼肌收缩的外在表现1.等张收缩和等长收缩肌肉收缩2012.单收缩和收缩的复合（1）单收缩单收缩曲线与刺激强度的关系：阈下刺激：无反应。阈刺激：小强度收缩。少量兴奋性高的N兴奋阈上刺激：较大的收缩。最适刺激：收缩强度最大。支配骨骼肌的全部N纤维兴奋收缩的空间总和2.单收缩和收缩的复合（1）单收缩单收缩曲线与刺激强度202一块完整的肌肉收缩是由许多运动单位共同完成一块完整的肌肉收缩是由许多运动单位共同完成203阈下刺激

由于刺激强度过低，支配骨骼肌的运动神经纤维未能产生兴奋，即动作电位，骨骼肌没有收缩。阈下刺激204阈刺激

当刺激强度增大到阈值时，少数兴奋性高的运动神经纤维产生兴奋，它们所支配的骨骼肌纤维得到兴奋，开始收缩。阈刺激205阈上刺激

刺激强度进一步增大，更多的运动神经纤维开始兴奋，有更多的骨骼肌纤维开始收缩，收缩强度增加。阈上刺激206最适刺激

当刺激强度增大到某一数值时，全部的运动神经纤维开始兴奋，所有的骨骼肌纤维同时收缩，出现最大收缩。最适刺激207肌肉收缩的单收缩曲线1-2潜伏期；2-3收缩期；3-4舒张期；每小格为0.01秒肌肉收缩的单收缩曲线1-2潜伏期；2-3收缩期；3-4舒张期208（2）强直收缩不完全强直收缩完全强直收缩连续刺激，改变刺激频率：收缩的时间总和刺激间隔>单收缩时程各自分离的单收缩刺激间隔<单收缩时程刺激间隔>收缩期刺激间隔<收缩期强直收缩中的肌肉收缩波可以融合，但肌膜上的AP不融合（2）强直收缩不完全强直收缩完全强直收缩连续刺激，改变刺激209频率效应的总和单收缩不完全强直收缩强直收缩复合收缩频率效应的总和单收缩不完全强直收缩强直收缩复合收缩210强直收缩示意图强直收缩示意图211第三节人体与环境一、人体与外环境自然环境：气温、气压、光照、温度、环境中的化学成分、微生物种类等社会环境：社会因素和心理因素第三节人体与环境一、人体与外环境自然环境：气温、气压、光212细胞内液：2/3

体液：人体中所含的水份及溶解于其中的物质。血浆：1/5淋巴液组织液脑脊液、房水等最活跃的部分4/5细胞外液：1/3血浆组织液淋巴液细胞内液二、内环境与稳态（一）体液与体液分布细胞内液：2/3体液：人体中所含的水份及溶解于其中的物质。213（二）内环境:细胞直接生存的环境,即细胞外液O2